• Home
  • Química
  • Astronomia
  • Energia
  • Natureza
  • Biologia
  • Física
  • Eletrônicos
  •  science >> Ciência >  >> Natureza
    Lasers retiram descontaminantes do solo
    p Descontaminação do solo induzida por laser (A), padrões gerados por laser (B e C), e uma imagem infravermelha da distribuição de temperatura ao longo do movimento do laser (D). Crédito:Publicação AIP

    p Pode haver uma maneira nova e melhorada de livrar o solo contaminado de toxinas e poluentes:elimine-o com lasers. Ao quebrar diretamente os poluentes, pesquisadores dizem, lasers de alta potência podem agora ser mais eficientes e baratos do que as técnicas convencionais de descontaminação. p "Outros métodos são caros, trabalho intensivo, têm baixa eficiência, ou demorar muito, "disse Ming Su, professor associado de engenheiro químico da Northeastern University. Com dois de seus alunos de pós-graduação, Wenjun Zheng e Sichao Hou, ele mostrou como esse sistema a laser poderia funcionar, descrevendo os resultados da prova de princípio esta semana no Journal of Applied Physics .

    p A maior vantagem dos lasers, Su explicou, é que eles podem ser usados ​​no local da descontaminação. Muitos métodos convencionais de descontaminação requerem a escavação de solo contaminado, transportando-o para outro lugar para ser limpo, e depois devolvê-lo - um processo caro e demorado.

    p Esses métodos também apresentam deficiências na capacidade de descontaminação. Um dos métodos mais populares usa água ou solventes orgânicos para lavar os poluentes. Mas muitas vezes, lavar não elimina contaminantes; apenas os dilui. E mesmo que o solo esteja limpo, você pode ficar com outro problema na água contaminada:os solventes orgânicos podem ser prejudiciais às pessoas, e o processo pode criar subprodutos que se tornam contaminantes secundários.

    p Existem maneiras de descontaminar o solo no local, mas eles têm suas próprias limitações. Extração de vapor de solo, em que o ar é bombeado para o solo para remover compostos orgânicos voláteis, só funciona em solos permeáveis ​​ou homogêneos. Abordagens biológicas para decompor poluentes usando plantas ou micróbios são lentas, e só funcionam para baixas concentrações de certos contaminantes.

    p Lasers, Contudo, pode ser usado no local para decompor completamente os contaminantes. "Não há outro método que pode fazer isso com uma eficiência tão alta, "Su disse.

    p Para demonstrar que o novo método é viável, os pesquisadores testaram em um solo simulado feito de sílica porosa. Eles contaminaram seu solo artificial com um produto químico cancerígeno chamado DDE, que é um produto do DDT, o pesticida carcinogênico que foi proibido nos EUA em 1972. As moléculas de DDE fluorescem sob luz ultravioleta, tornando-os mais fáceis de detectar.

    p Quase imediatamente após lançar um laser infravermelho de alta potência no solo artificial contaminado, o brilho cessou. A falta de fluorescência indicava que o DDE não estava mais presente.

    p Para remover a substância prejudicial, a luz do laser aquece o poluente localmente, atingindo temperaturas de milhares de graus Celsius. Este calor é suficiente para quebrar as ligações químicas do poluente, fragmentando DDE em menor, moléculas mais seguras, como dióxido de carbono e água.

    p Em princípio, lasers devem ser capazes de funcionar em todos os tipos de contaminantes, de compostos orgânicos a íons metálicos. Mas primeiro, Su disse, os pesquisadores terão que fazer mais experimentos com outros contaminantes. Estudos futuros também precisam envolver uma análise mais cuidadosa para determinar se todo o contaminante é, na verdade, suficientemente discriminados para cumprir os padrões.

    p Eventualmente, Su imagina um sistema multi-laser carregado na carroceria de um caminhão. A luz do laser, canalizado através de cabos de fibra ótica que penetram no solo, poderia talvez se acoplar a um arado que solta a sujeira, melhor expô-lo à luz do laser.


    © Ciência https://pt.scienceaq.com